原位合成杂原子ZSM-11分子筛及其性能评价

采用原位合成法制备了一系列含Fe质量分数不同的杂原子分子筛,利用X射线衍射仪、傅里叶红外光谱仪、X射线荧光光谱仪、扫描电子显微镜等对分子筛进行表征,考察了杂原子对分子筛结构的影响,并以杂原子分子筛为丙烯助剂活性组分制备催化剂,对催化剂性能进行评价。结果表明：杂原子的引入以及离子交换不会影响分子筛晶相;杂原子分子筛中Fe3+并未全部进入分子筛骨架中,一部分以四配位的形式进入分子筛骨架中,另一部分以六配位的形式存在于分子筛骨架之外;杂原子分子筛作为丙烯助剂活性组分时,所制备催化剂的原料油转化率和丙烯收率分别为80.21%,8.74%。     

杂原子ZSM-5分子筛的合成、表征及其甲醇转化制烃类(MTH)催化性能

配制相同比例凝胶,通过水热合成法制得三种杂原子ZSM-5分子筛(GaZSM-5、BZSM-5和ZnZSM-5)和一种AlZSM-5分子筛,经酸交换后压片成型制得催化剂。采用XRD、ICP、SEM、FT-IR、低温氮气吸脱附、NH3-TPD和Py-IR技术对其进行表征,并在连续流动固定床反应器上进行甲醇转化制烃类(MTH)反应性能评价。表征和评价结果表明,三种杂原子ZSM-5分子筛与AlZSM-5相比,催化剂酸强度降低、酸量减少和B酸与L酸比例得到不同调变,并对孔结构产生一定影响。GaZSM-5的酸量和酸强度降低,B酸比例居中,晶间介孔较大,提高了反应活性稳定性,催化剂寿命达到696h。BZSM-5的酸性弱,B酸比例高,外比表面积大,能够抑制积炭反应。ZnZSM-5的酸量少且酸性弱,B酸比例低,反应活性不足,但引入的锌中心极大提高芳烃选择性。     

改性ZSM-5分子筛催化合成氯乙酸酯

利用ZSM-5分子筛催化剂,合成了氯乙酸丁酯、氯乙酸异丁酯、氯乙酸戊酯、氯乙酸异戊酯、氯乙酸己酯.文中对影响反应的诸因素进行了讨论.酯收率为90%以上.     

改性ZSM-5分子筛催化合成氯乙酸酯

利用ZSM-5分子筛催化剂,合成了氯乙酸丁酯、氯乙酸异丁酯、氯乙酸戊酯、氯乙酸异戊酯、氯乙酸己酯.文中对影响反应的诸因素进行了讨论.酯收率为90%以上.     

不同铝源合成ZSM-5分子筛及其MTP催化性能

分别采用偏铝酸钠、硫酸铝、异丙醇铝为铝源合成了ZSM-5分子筛,考察了铝源对ZSM-5分子筛晶化过程及最终产物物理化学性质的影响.用XRD、SEM、XRF、NH3-TPD方法对合成的样品进行了表征,并以甲醇制丙烯(MTP)反应评价其催化性能.结果表明,以偏铝酸钠为铝源合成的ZSM-5分子筛,粒度分布均匀,分散性良好,而且产物硅/铝比与投料硅/铝比基本一致,在MTP反应中具有较高的催化活性和丙烯选择性.而以异丙醇铝为铝源合成的ZSM-5分子筛样品虽然也为纳米级,但由于其酸性较强,在MTP反应中失活较快.     

水热合成法合成ZSM-5分子筛催化合成松香甘油酯的研究

通过水热方法自制了一种ZSM-5分子筛催化剂,用于从松香和甘油催化合成松香甘油酯。通过合成松香甘油酯实验评价和采用XRD、SEM、N_2-吸脱附和NH_3-TPD等分析手段进行表征,对自制催化剂与市购的ZSM-5分子筛催化剂的催化性能和结构特点进行进行了比较。结果表明,与购买的ZSM-5分子筛相比,自制ZSM-5分子筛作催化剂具有更高的比表面积和中孔体积,合成松香甘油酯所得酯化率较高,酸值较低,稳定性高。     

ZSM-5分子筛气相催化合成N-甲基吡咯烷酮

研究了ZSM-5分子筛气相催化γ-丁内酯与甲胺水溶液合成N-甲基吡咯烷酮（NMP）的反应,考察了空速、反应温度、分子筛硅铝比以及原料投料比等因素对NMP产率的影响。结果表明,以硅铝摩尔比为120的ZSM-5分子筛作催化剂,在n(甲胺):n(γ-丁内酯) :n(水)=1.5:1.0:30、空速为0.5 h–1、反应温度为300 ℃、常压的条件下,N-甲基吡咯烷酮产率达到99%左右。     

不同硅源合成ZSM-5分子筛及其MTP反应催化性能

分别以硅溶胶和粗孔硅胶为硅源合成ZSM-5分子筛样品A和B,用XRD、SEM、XRF、NH3-TPD方法对合成的样品进行了表征,并考察了用盐酸和硝酸铵分别进行离子交换活化对其甲醇制丙烯（MTP）催化反应性能的影响。结果表明,样品A和B粒度分布均匀,粒径在500nm以下,样品B晶粒略小,且酸性较强;样品A以硝酸铵交换可保持催化剂活性,而对于酸性较强的样品B,盐酸交换可提高丙烯选择性,降低烷烃生成量。     

ZSM-5分子筛的制备及其MTP催化性能

以粗孔硅胶和偏铝酸钠为原料,TPABr为模板剂制备了小晶粒ZSM-5分子筛,采用XRD、NH_3-TPD、SEM、N_2物理吸附等方法对其结构进行了表征,评价了其在MTP反应中的催化性能。结果表明,制备的ZSM-5分子筛粒度分布均匀,粒径在500nm左右,在MTP反应中表现出良好的催化性能,产物分布与商业催化剂相似,且具有高的选择性和稳定性,运行170h,甲醇转化率仍大于99%,丙烯选择性在39%左右。     

杂原子Cu-ZSM-5分子筛的合成及表征

以四丙基氢氧化铵为模板剂、水玻璃为硅源、硫酸或磷酸为酸源,采用水热法直接合成杂原子Cu-ZSM-5分子筛,考察晶化时间、酸源及中性表面活性剂对分子筛晶形的影响.研究结果表明,以硫酸或磷酸为酸源,控制合适的晶化条件,可得到结晶度较高的杂原子Cu-ZSM-5分子筛,酸种类对分子筛形貌有一定影响;中性表面活性剂的加入有利于形成粒度均一的分子筛.     

ZSM-5沸石分子筛的合成

一、引言 ZSM-5沸石分子筛是七十年代初出现的一种新型沸石分子筛,它是一种含有机铵离子的高硅铝比的硅铝酸盐粉末状晶体。ZSM-5沸石的晶体结构属于四方晶系,a=23.2A,c=19.9A,晶粒中的孔道“窗口”呈椭圆形,主轴约6～9A,短轴约5A。ZSM-5沸石的化学组成以氧化物分子比的     

ZSM-5分子筛的合成及其二甲苯异构化性能

七十年代初,我们进行了小球硅铝催化剂非临氢常压气相二甲苯异构化的研究。采用这种催化剂,结焦快,再生频繁。为了寻找较好的催化剂,我们于1975年开展了以四丙基氢氧化铵为有机胺原料合成 ZSM-5分子筛的研究。由于季胺盐价格贵而来源少,我们又进行了以乙胺为有机胺原料合成 ZSM-5分子筛的研究,并对其二甲苯异构化性能作了考察。     

水热处理前后ZSM-5分子筛MTP反应催化性能研究

以粗孔硅胶为硅源经水热晶化制备了粒径约400nm~1μm的ZSM-5分子筛,并进行水热处理。采用SEM、XRD、NH3-TPD、N2物理吸附等方法对其结构进行了表征。比较研究了其水蒸气处理前后对甲醇制丙烯(MTP)反应的催化性能。结果表明,水热处理使ZSM-5分子筛酸中心数量减少,酸强度减弱,但孔容和孔径增大,从而使丙烯选择性及催化稳定性提高。     

金属离子改性ZSM-5分子筛催化甲醇制烯烃性能研究

采用等体积浸渍法制备金属离子改性催化剂Cu-ZSM-5、Fe-ZSM-5和Ag-ZSM-5,利用XRD、N2吸附/脱附、NH3-TPD和CO脉冲吸附分析催化剂的孔结构和表面酸性,测定各催化剂催化甲醇制低碳烯烃产物的选择性,并考察浸渍温度和时间对Ag-ZSM-5催化活性的影响。结果表明,ZSM-5分子筛经金属离子Cu(II)、Fe(III)和Ag(I)改性后,催化剂孔径降低,表面强酸消失,烯烃的选择性增大。其中Ag-ZSM-5具有最弱的表面酸强度和较好的金属分散度,MTO催化性能最佳,在浸渍温度和时间分别是40℃和18h,乙烯+丙烯的选择性达88.04%,与ZSM-5相比,提高了26.93%。     

硅胶对ZSM-5分子筛合成及性能影响

分别以B,C型硅胶为固体硅源合成ZSM-5分子筛,采用X射线衍射仪、X射线荧光光谱仪、扫描电子显微镜、比表面和孔径分布测定仪、化学吸附仪对2种ZSM-5分子筛进行表征,并对2种分子筛制成的催化裂化催化剂的催化性能进行评价。结果表明：2种分子筛相对结晶度均达到了90%以上,离子交换不会影响分子筛的晶相;以C型硅胶为固体硅源制得的分子筛(C-HZSM-5)的总比表面积为366.17 m²/g;当C-HZSM-5用于催化剂成分时,原料油转化率比以B型硅胶为固体硅源制得的分子筛(B-HZSM-5)低1.4个百分点,但丙烯收率高0.16个百分点;当C-HZSM-5用于助剂成分时,液化气收率比B-HZSM-5高1.52个百分点,丙烯收率高0.91个百分点。     

杂原子ZSM—12型分子筛的酸性及其催化性能的研究

用TPD法研究了不同杂原子含量的氢型Fe-Si-ZSM-12和B-Si-ZSM-12型分子筛的表面酸性,观察到杂原子含量和表面酸性之间的关系.此两种分子筛的表面酸性都比Al-Si-ZSM-12型分子筛弱,酸性强弱的顺序为:Al-Si-ZSM-12>>Fe-Si-ZSM-12>B-Si-ZSM-12.还考察了这两种杂原子分子筛对苯和乙醇烷基化的催化活性,两者的活性都低于Al-Si-ZSM-12,但有相对较高的乙醇脱水活性.     

不同晶粒大小ZSM-5分子筛的合成研究

用水热法合成了晶粒大小在3～12 μm的ZSM-5分子筛,并考察了晶化温度、晶化时间、模板剂品种和用量等因素对分子筛结晶度和晶粒大小的影响.结果表明,以四丙基氢氧化铵为模板剂或双模板剂如正丙胺-四丙基氢氧化铵、二乙醇胺-四丙基氢氧化铵、乙二胺-四丙基氢氧化铵,尤其是正丙胺-四丙基氢氧化铵为双模板剂,其摩尔比范围为32.2：（1.66～10.11）,晶化温度160℃,晶化时间92 h条件下,合成的ZSM-5分子筛结晶度高,粒度分布均匀,粒径尺寸6～8 μm,热稳定性好,经800℃高温焙烧3 h,相对结晶度仍达98.53%,实验重复性好.     

环状ZSM-5分子筛的合成与表征

低温条件下,以四丙基氢氧化铵(TPAOH)为模板剂、偏铝酸钠为铝源、正硅酸乙酯为硅源,采用水热合成法合成环状ZSM-5分子筛,考察了陈化温度、硅铝比和模板剂用量对分子筛环状结构形成的影响。利用XRD,SEM,TEM,N₂吸附-脱附等方法对环状ZSM-5与常规ZSM-5分子筛的形貌、晶体结构和孔结构进行表征。实验结果表明,较低的陈化温度(0℃)、低硅铝比(n(SiO₂)∶n(Al₂O₃)≤60)、n(TPAOH)∶n(SiO₂)=(10～13)∶30的条件有利于形成环状结构的ZSM-5分子筛;与常规ZSM-5分子筛相比,环状ZSM-5分子筛形貌规整、结晶度高、分散更均匀,且由于环状中空结构的存在,环状ZSM-5分子筛的比表面积略高于常规ZSM-5分子筛;所得环状ZSM-5分子筛在催化苯和乙醇制乙苯反应中表现出较好的乙苯选择性。     

磷改性ZSM-5分子筛催化裂解制乙烯性能的研究

对不同硅铝比的ZSM 5进行磷改性 ,改性分子筛经 80 0℃、 4h水热老化后 ,再进行物化表征和微反评价。结果表明 ,磷改性能提高水热处理后ZSM 5 (n(SiO2 ) /n(Al2 O3) <2 0 0 )的酸中心浓度和强度、水热骨架和活性稳定性。ZSM 5分子筛晶型的水热稳定性不仅与磷含量有关 ,也和分子筛的骨架铝含量有关 ,磷改性不能阻止n(SiO2 ) /n(Al2 O3) >10 0的ZSM 5分子筛水热老化时晶型的转变。另外 ,磷改性分子筛的催化活性也与磷含量和分子筛的铝含量有关 ,铝含量高的活性也高 (n(SiO2 ) /n(Al2 O3)为 2 5～ 2 0 0 )。以正辛烷为原料时 ,磷改性的ZSM 5的活性越高越有利于乙烯生成     

MeAPO-5型分子筛的合成及其催化环己烷氧化性能研究

在不添加HF的基础上,使用水热法合成分别含有Ce,Fe,Cr,Ti,Sn的5种MeAPO-5分子筛。采用X射线荧光、N2吸附-脱附、X射线衍射、傅里叶变换红外光谱、31P和27Al的核磁共振对MeAPO-5分子筛进行表征。以环己烷空气氧化为探针反应,考察这5种MeAPO-5分子筛对环己烷氧化反应的催化性能。结果表明,以CeAPO-5分子筛为催化剂时,在1.25 MPa、165 ℃条件下反应0.5 h,环己烷转化率为10.9%,环己醇、环己酮、环己基过氧化氢的选择性分别为40.0%,29.3%,10.2%,这3种产物的总收率达到8.7%,明显高于其它4种分子筛,因此,CeAPO-5分子筛是较为适宜的环己烷空气氧化催化剂。